本文是一篇建筑施工与管理论文,本论文以C市地铁8号线H段项目为研究对象,通过文献分析、案例研究并结合项目实际情况,构建了WBS-RBS矩阵对项目施工阶段进行全面的风险识别,并通过组合赋权法结合CIM-AHP模型进行风险评价与分析,最终根据分析结果提出风险应对措施。
1绪论
1.1研究背景与意义
1.1.1研究背景
随着我国经济的快速发展,市区面积不断扩张,使得城市轨道交通建设与城市发展之间的矛盾日益凸显,交通拥堵问题愈发严重。地铁作为一种现代化、高效的公共交通方式,不仅能够有效利用地下空间,缓解了我国城市因建设用地较少带来的压力,优化了城市空间布局,更以其承载量大、准时、节能和环保的特点使其在城市公共交通体系中占据举足轻重的地位。截至2022年底,中国大陆地区已有55个城市成功开通城市轨道交通运营线路,共计308条,累计里程数高达10287.45公里。在这些线路中,地铁线路占据了主要地位,其里程数为8008.17公里,占总里程比重为77.84%。除地铁之外的其他制式城轨交通的运营线路总长2279.28公里,占比约22.16%,具体数据如图1.1所示。2022年新增运营线路长度1080.63公里,其中新增地铁798.49公里,占比73.89%[1]。可见,中国正处在地铁建设发展的上升期。
尽管我国目前在地铁建设领域已取得了显著进展,但由于我国地铁建设的历史仅有57年,施工经验还相对欠缺,在地铁施工安全风险管理方面还未形成一套系统的、有针对性且切实可行的风险管理体系,相关研究还不够成熟,仍需进一步深入探索和完善。加上地铁建设工程本身固有的特点,如规模大、建设周期长,专业要求高和涉及工种多等,使得地铁在施工阶段面临着较大的风险不确定性,导致地铁施工事故频发。
1.2国内外研究现状
1.2.1地铁风险管理理论方面
风险管理这一理念最早起源于德国。20世纪50年代,国外学者开始逐渐聚焦于地下空间的风险管理研究。美国学者Einstein.H.H教授最先提出了地下工程风险分析理论,并将风险分析和决策程序应用到地下工程项目中[5]。在Einstein.H.H教授的多篇著作中不仅深入探讨了地铁工程风险管理的核心特征及其研究路径,同时提出了运用全面系统的风险评估手段,以量化分析地铁工程所具有的内在不确定性[6],为后续研究与实践提供了重要的参考与借鉴。J.J Reilly在研究复杂地下工程和隧道工程的风险分析模型时,提出了需要进行全面风险管理[7]。Hyo-Nam Cho等人提出地下工程的施工风险评估可以由识别风险、分析风险、评价和管控四个步骤组成。风险评估工具主要利用建立在基于模糊概念的不确定性模型上的风险分析软件[8]。S.D.Eskesen等编制了隧道和地下工程行业风险管理指南,其中涉及到风险评估标准和项目建设过程中的风险管理阶段[9]。Zhipeng Zhou等人提出了一种基于贝叶斯网络的地铁施工坍塌风险预测模型并对其进行了验证,证明了贝叶斯网络在动态调查和预测地铁施工风险方面的适用性[10]。Meng Li等人指出,中国地铁建设施工过程中安全事故频发的主要原因在于施工前的风险识别和施工过程中的风险预警机制不够完善。为此他们基于BIM信息平台,构建了安全风险识别系统以及预警系统模型,为地铁施工风险管理提供了理论研究基础[11]。
与西方国家相比,我国对地下工程项目风险管理的研究起步较晚。20世纪70年代中期我国开始对地下工程项目风险管理进行研究,到80年代初期开始逐步引进国外先进的风险管理理论,之后这一研究逐渐取得发展。国内最早对地下工程风险管理进行研究的代表性学者有丁士昭教授。丁士昭教授最先把风险分析与评估理论应用到地下工程实践中,其研究成果在广州和上海的地铁建设中率先得到应用[12]。黄宏伟教授将风险管理与评估理念贯穿到地下工程的各个环节,包括规划、设计、施工、运营等决策过程中,并对工程风险的定义、形成机理、评价方法及风险管理中存在的问题等进行了全面深入的研究,为我国风险管理研究与实践提供了思路与方向[13]。杨广武,彭华等人提出要从风险识别、评价和应对三个方面构建风险防控体系进行风险管理[14]。在此之后,我国地铁建设项目管理中开始逐步引入并应用风险管理理念。
2 C市地铁8号线H段施工安全风险管理现状
2.1工程概况
2.1.1工程基本情况
C市地铁8号线大致呈“L”型走向,全线线路长约20.7㎞,为全地下敷设线路。共有28座车站。
本文选取C市地铁8号线H段为主要研究对象,H段项目全长约3.727km,为全地下敷设线路。本标段施工任务包括1个车站(A站)和1个区间(A→B区间),车站为地下二层岛式车站。本工程涉及到的施工工法较多,车站主要采用明挖法施工,区间主要采用盾构法施工,这两种方法均属于较为常见的地铁施工方法。且H段位于市区,周边环境复杂,下穿住宅、商业区、轨道等较多,地质环境复杂,施工过程中面临的风险因素较多,施工难度大。
A站位于白云区环镇西路与金沙北路交叉路口东侧,沿环镇西路呈东西方向敷设。站点北侧有加油站、市场、幼儿园等,南侧为民房、厂房等,西侧为河涌,站点东侧为广清城际、京珠铁路、京广铁路,站点西侧为武广铁路。
A站~B站区间总长度约1140m,区间隧道采用盾构法施工。左线起终点里程ZCK36+43.759~ZCK37+188.999(含短链5.348),左线全长1139.892m;区间右线起终点里程YCK36+43.759~YCK37+188.998,右线全长约1139.684。区间隧道出A站,自西向东敷设,先后下穿既有榄山岗支流、京广铁路、广清城际等10条铁路集群,正穿4栋A8层楼房及4栋2~5层房屋,转入夏花三路,侧穿酒店和道路两侧房屋,到达B站。
2.2工程特点及施工重难点
2.2.1工程特点
(1)涉及专业及工艺工法多
C市地铁8号线H段施工项目涉及专业多,包括前期工程、土建结构、市政永久给排水管道接驳、便民用房、广告灯箱、导向指示牌、户外警示标识和有关区间既有线路改造等,施工工艺要求标准高、难度大。
(2)接口界面多、协调难度大
C市地铁8号线H段项目线路工程施工涉及接口界面多。有相邻工程、前期工程、周边环境等相关接口。相邻工程相关接口需要与有关部门做好沟通协调工作。包括项目前期相关接口的外部协调,如与道路、给排水、电力、园林绿化等单位接口。下穿各类管线以及市政道路、桥梁、河涌、加油站、电塔、铁路、学校等的接口协调,接口界面多,协调难度大。
(3)穿越建(构)筑物多
C市地铁8号线H段自既有站引出后,自南向北敷设,先后下穿河流、仓库、居民楼、土山包、工厂、大桥及铁路下行线路基等。项目全线穿越建(构)筑物众多,风险控制点多,保护要求高,施工难度大,控制要求高。
(4)沿线地质条件复杂,不良地质区段施工难度大
C市地铁8号线H段工程沿线主要为石灰岩、泥岩、页岩等,工程地质复杂,沿线主要发育的不良地质作用为岩溶、断裂活动性、场地和地基的地震效应、有毒有害气体等,可能造成地面沉陷、突水等工程事故。
3 C市地铁8号线H段施工安全风险识别......................17
3.1风险识别方法的比选及确定........................17
3.2风险识别原则及流程....................20
4 C市地铁8号线H段施工安全风险评价...................33
4.1风险评价方法的比选与确定.......................33
4.2基于组合赋权和CIM模型结合的施工安全风险评价........................39
5 C市地铁8号线H段施工安全风险应对..........................53
5.1项目风险应对策略..............................53
5.2施工安全风险应对措施..........................54
5 C市地铁8号线H段施工安全风险应对
5.1项目风险应对策略
5.1.1风险应对策略分类
风险应对是风险管理的关键环节,紧接于识别与评估风险完成后,根据风险性质、组织对风险的承受能力以及策略实施的成本效益等因素,采取一系列措施来降低或处理风险的过程。风险应对的策略可以分为四种:风险规避、风险减轻、风险转移和风险自留。其含义分别如下:
(1)风险规避
指提前采取措施进行预防,避免工程风险的发生,将风险发生的概率降低到零。
(2)风险减轻
指通过采取一系列措施或策略,使某个特定风险的发生概率或带来的损失得到显著减少或缓解。
(3)风险转移
指通过合法的方式将风险及其可能造成的损失转移给其他主体承担的风险应对策略。具体包括合同转移、保险转移、外包等方式。
(4)风险自留
风险自留是指企业在面临风险时,选择自己承担风险损失,而不是通过风险转移等其他方式来管理风险。在决定采取风险自留策略之前,需对工程风险可能带来的潜在损失进行全面评估,并比较其与规避、降低或转移风险所需费用的相对大小。若评估结果显示潜在损失较小,则可选择风险自留。
6结论与展望
6.1结论
地铁建设项目具有高度的复杂性和技术性,施工难度大且面临的风险因素较多。C市又处于地质灾害多发区,其特殊的地质条件和极端暴雨天气等均给地铁建设造成了很大影响。本论文以C市地铁8号线H段项目为研究对象,通过文献分析、案例研究并结合项目实际情况,构建了WBS-RBS矩阵对项目施工阶段进行全面的风险识别,并通过组合赋权法结合CIM-AHP模型进行风险评价与分析,最终根据分析结果提出风险应对措施。论文的主要研究结论如下:
(1)构建了C市地铁8号线H段施工安全风险评价指标体系。首先根据文献研究与案例分析初步筛选出影响地铁施工安全的主要风